CN105015108B - 一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃 - Google Patents

一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃，所述多功能层氮化物低辐射节能玻璃包括镀膜玻璃基片(1)，镀膜玻璃基片上由内到外依次设置有用于Na+离子阻挡的沉积阻挡层、第一功能层、第二功能层、第三功能层和保护层；所述沉积阻挡层为氮化硅膜层(2)；第一功能层为三个连续的膜层组成，包括氮化铝膜层(31)、氮化钛膜层或金属钛膜层(32)、氮化铝膜层(33)；第二功能层为氮化锆膜层(41)；第三功能层为氮化铝膜层(51)、氮化钛膜层(52)和氮化铝膜层(53)；所述保护层为氮化硅膜层(61)。本发明的耐候性好、耐腐蚀性好、机械性能好、膜层分布均匀，色彩更加柔和、膜层致密性好。

Description

一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃
技术领域
本发明涉及一种镀膜节能玻璃，具体涉及一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃。
背景技术
随着建筑玻璃、汽车玻璃等对节能减排的要求，节能玻璃成为一种最重要的发展方向，通过离线或在线技术在玻璃表面依次沉积单层或多层具备可选择性的光电性能的膜层，达到节能减排效果。传统的低辐射节能玻璃多采用银基功能层的膜系，由于金属银易于氧化，氧化后将失去光电选择特性，因此该类节能玻璃缺点主要表现为耐候性和耐腐蚀性很差，往往需要设立更多的隔离层、保护层，从而降低了玻璃产品的寿命，增加了生产成本和膜系复杂性。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐候性好、耐腐蚀性好的多功能层氮化物低辐射节能玻璃。
为了实现上述技术问题，本发明提供的技术方案为：本发明提供了一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃，所述多功能层氮化物低辐射节能玻璃包括镀膜玻璃基片，镀膜玻璃基片上由内到外依次设置有用于Na+离子阻挡的沉积阻挡层、第一功能层、第二功能层、第三功能层和保护层；
所述沉积阻挡层为第一氮化硅膜层；第一功能层为三个连续的膜层组成，所述三个连续的膜层包括第一氮化铝膜层、第一氮化钛膜层或金属钛膜层、第二氮化铝膜层；第二功能层为氮化锆膜层；第三功能层为第三氮化铝膜层、第二氮化钛膜层和第四氮化铝膜层；所述保护层为第二氮化硅膜层。
进一步地，所述第一氮化硅膜层的厚度为12～20nm。
进一步地，所述第一氮化铝膜层的厚度为25～35nm；所述第一氮化钛膜层或金属钛膜层的厚度为6～15nm；所述第二氮化铝膜层的厚度为18～28nm。
更进一步地，所述氮化锆膜层的厚度为12～20nm。
进一步地，所述第三氮化铝膜层的厚度为20～38nm；第二氮化钛膜层的厚度为8～25nm；第四氮化铝膜层的厚度为15～25nm。
进一步地，所述第二氮化硅膜层的厚度为25～42nm。
有益效果：本发明的耐候性好、耐腐蚀性好、机械性能好、膜层分布均匀，色彩更加柔和、膜层致密性好、生产过程膜层颜色可调。且光学性能和热学性能可灵活设计；其镀膜玻璃颜色可根据设计者要求进行调整。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
(1)本发明利用了金属氮化物的红外反射特性，高效组合各种金属氮化物的耐摩擦性能、耐腐蚀性能，使膜系具备低辐射节能性能的基础上，兼具优异的耐摩擦性能、耐腐蚀性能，提高节能玻璃的使用寿命；同时，由于均为氮化物，生产过程中仅需要通入工作气体氩气和适当的工艺气体氮气，也无需严格考虑各腔室之间的工艺气体互蹿，从而降低生产技术难度，更利于工业化生产。
(2)本发明采用连续式自动化磁控溅射生产，将所需膜层依次沉积在玻璃基片上，膜层具有耐候性好和耐腐蚀性能优秀、均匀性好。第一功能层和第二功能层为光电性能调整层，可用于实现低辐射率、可见光高透过率、红外紫外高反射率的调整，实现紫外光、可见光、红外光的选择性透过和反射；第三功能层除具备以上功能外，还可通过调整氮气分量来控制薄膜颜色，根据实际需求可实现光性能设计和薄膜颜色调整，可用于幕墙和遮阳玻璃。
(3)本发明可实现可见光区域透过率在35％～83％范围内的调整，紫外线和红外线反射率在55～78％范围内的调整，辐射率低，采用中空玻璃方式后，绝热性能好，可综合用于幕墙和遮阳玻璃。
(4)可采用连续式自动化磁控溅射生产线生产，易于大规模生产，生产工艺简单。本发明仅采用氩气和氮气为工艺气体，靶材包含常见的硅、钛、锆、铝，避免了双银或三银的使用，总体上降低了生产成本，且降低了生产工艺的复杂度。由于未采用易于氧化的银，该发明可用于长距离运输、便于储存。
附图说明
图1是本发明的示意图；
其中，1镀膜玻璃基片，2第一氮化硅膜层，31第一氮化铝膜层，32第二氮化钛膜层或金属钛膜层，33第二氮化铝膜层，4氮化锆膜层，51第三氮化铝膜层，52第二氮化钛膜层，53第四氮化铝膜层，61第二氮化硅膜层。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
实施例1
本发明提供了一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃，所述多功能层氮化物低辐射节能玻璃包括镀膜玻璃基片1，镀膜玻璃基片上由内到外依次设置有用于Na+离子阻挡的沉积阻挡层、第一功能层、第二功能层、第三功能层和保护层；
所述沉积阻挡层为第一氮化硅膜层2；第一功能层为三个连续的膜层组成，所述三个连续的膜层包括第一氮化铝膜层31、第一氮化钛膜层或金属钛膜层32、第二氮化铝膜层33；第二功能层为氮化锆膜层41；第三功能层为第三氮化铝膜层51、第二氮化钛膜层52和第四氮化铝膜层53；所述保护层为第二氮化硅膜层61。
所述第一氮化硅膜层2的厚度为12nm。
所述第一氮化铝膜层31的厚度为25nm；用于对氮化钛薄膜功能的保护；第一氮化钛膜层或金属钛膜层32的厚度为6nm，为低辐射率层；第二氮化铝膜层33的厚度为18nm，为两个功能层薄膜起到一定的隔离保护作用，第一功能层用于实现低辐射和光学选择功能。
所述氮化锆膜层41的厚度为12nm，为低辐射率层，同时实现光学选择功能。
所述第三氮化铝膜层51的厚度为20nm，实现第二功能层和第二功能层的隔离和保护作用；第二氮化钛膜层52的厚度为8nm，用于低辐射率或薄膜颜色调整；第四氮化铝膜层53的厚度为15nm，用于功能层保护和隔离；所述第二氮化硅膜层61的厚度为25nm，质地坚硬，机械性能良好，主要用户整个薄膜的保护、耐磨，防止划伤。
本发明的耐候性好、耐腐蚀性好、机械性能好、膜层分布均匀，色彩更加柔和、膜层致密性好、生产过程膜层颜色可调。且光学性能和热学性能可灵活设计；其镀膜玻璃颜色可根据设计者要求进行调整。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
(1)本发明利用了金属氮化物的红外反射特性，高效组合各种金属氮化物的耐摩擦性能、耐腐蚀性能，使膜系具备低辐射节能性能的基础上，兼具优异的耐摩擦性能、耐腐蚀性能，提高节能玻璃的使用寿命；同时，由于均为氮化物，生产过程中仅需要通入工作气体氩气和适当的工艺气体氮气，也无需严格考虑各腔室之间的工艺气体互蹿，从而降低生产技术难度，更利于工业化生产。
(2)本发明采用连续式自动化磁控溅射生产，将所需膜层依次沉积在玻璃基片上，膜层具有耐候性好和耐腐蚀性能优秀、均匀性好。第一功能层和第二功能层为光电性能调整层，可用于实现低辐射率、可见光高透过率、红外紫外高反射率的调整，实现紫外光、可见光、红外光的选择性透过和反射；第三功能层除具备以上功能外，还可通过调整氮气分量来控制薄膜颜色，根据实际需求可实现光性能设计和薄膜颜色调整，可用于幕墙和遮阳玻璃。
(3)本发明可实现可见光区域透过率在35％～83％范围内的调整，紫外线和红外线反射率在55～78％范围内的调整，辐射率低，采用中空玻璃方式后，绝热性能好，可综合用于幕墙和遮阳玻璃。
(4)可采用连续式自动化磁控溅射生产线生产，易于大规模生产，生产工艺简单。本发明仅采用氩气和氮气为工艺气体，靶材包含常见的硅、钛、锆、铝，避免了双银或三银的使用，总体上降低了生产成本，且降低了生产工艺的复杂度。由于未采用易于氧化的银，该发明可用于长距离运输、便于储存。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：本发明提供了一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃，所述氮化硅膜层的厚度为15nm。
所述第一氮化铝膜层31的厚度为30nm；第一氮化钛膜层或金属钛膜层32的厚度为9nm，为低辐射率层；第二氮化铝膜层33的厚度为20nm。
所述氮化锆膜层41的厚度为18nm。
所述第三氮化铝膜层51的厚度为28nm；第二氮化钛膜层52的厚度为17nm；第四氮化铝膜层53的厚度为20nm；所述第二氮化硅膜层61的厚度为30nm。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：本发明所述第一氮化硅膜层2的厚度为20nm。所述第一氮化铝膜层31的厚度为35nm；第一氮化钛膜层或金属钛膜层32的厚度为15nm；第二氮化铝膜层33的厚度为28nm。所述氮化锆膜层41的厚度为20nm。所述第三氮化铝膜层51的厚度为38nm；第二氮化钛膜层52的厚度为25nm；第四氮化铝膜层53的厚度为25nm；所述第二氮化硅膜层61的厚度为42nm。
尽管本文较多地使用了镀膜玻璃基片1，第一氮化硅膜层2，第一氮化铝膜层31，第二氮化钛膜层或金属钛膜层32，第二氮化铝膜层33，氮化锆膜层4，第三氮化铝膜层51，第二氮化钛膜层52，第四氮化铝膜层53，第二氮化硅膜层61等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种多功能层氮化物低辐射节能玻璃，其特征在于：所述多功能层氮化物低辐射节能玻璃包括镀膜玻璃基片(1)，镀膜玻璃基片上由内到外依次设置有用于Na+离子阻挡的沉积阻挡层、第一功能层、第二功能层、第三功能层和保护层；
所述沉积阻挡层为第一氮化硅膜层(2)；第一功能层为三个连续的膜层组成，所述三个连续的膜层包括第一氮化铝膜层(31)、第一氮化钛膜层或金属钛膜层(32)、第二氮化铝膜层(33)；第二功能层为氮化锆膜层(41)；第三功能层为第三氮化铝膜层(51)、第二氮化钛膜层(52)和第四氮化铝膜层(53)；所述保护层为第二氮化硅膜层(61)。
2.根据权利要求1所述的多功能层氮化物低辐射节能玻璃，其特征在于：所述第一氮化硅膜层(2)的厚度为12～20nm。
3.根据权利要求1所述的多功能层氮化物低辐射节能玻璃，其特征在于：所述第一氮化铝膜层(31)的厚度为25～35nm；所述第一氮化钛膜层或金属钛膜层(32)的厚度为6～15nm；所述第二氮化铝膜层(33)的厚度为18～28nm。
4.根据权利要求1所述的多功能层氮化物低辐射节能玻璃，其特征在于：所述氮化锆膜层(41)的厚度为12～20nm。
5.根据权利要求1所述的多功能层氮化物低辐射节能玻璃，其特征在于：所述第三氮化铝膜层(51)的厚度为20～38nm；第二氮化钛膜层(52)的厚度为8～25nm；第四氮化铝膜层(53)的厚度为15～25nm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的多功能层氮化物低辐射节能玻璃，其特征在于：所述第二氮化硅膜层(61)的厚度为25～42nm。
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